Les nématodes gastrointestinaux (NGIs) représentent une contrainte majeure en élevage des ruminants. Jusqu’à présent, la maîtrise de ces parasitoses a reposé essentiellement sur l’emploi répété de traitements anthelminthiques (AH) de synthèse. Cependant, le développement constant de résistances aux AH dans les populations de nématodes chez les petits ruminants conduit à rechercher des méthodes alternatives ou complémentaires de lutte contre ces parasitoses. Au cours des deux dernières décennies, les données se sont accumulées montrant que certaines plantes étaient dotées de propriétés anthelminthiques, ce qui a été associé à la présence de tannins condensés (TCs) et de flavonoïdes. Ces ressources contenant des TCs, exploitées comme nutricaments, représentent donc une alternative attractive à la chimiothérapie, en combinant des effets bénéfique sur la santé et la nutrition des ruminants. Toutefois, une des difficultés à résoudre, pour un usage pertinent de ces nutricaments, est de comprendre l’origine de la variabilité des résultats observés dans l’activité AH. A côté de facteurs quantitatifs, la qualité (la structure) des TC semble également jouer un rôle dans les propriétés antiparasitaires mais ce facteur demeure peu exploré. En utilisant Haemonchus contortus comme modèle expérimental de nématode et le sainfoin (Onobrychis viciifolia) comme modèle de plantes contenant des tannins, l’objectif général de cette thèse a été de mieux comprendre les relations structure/activité des TCs. Les objectifs spécifiques des diverses études menées ont été 1) d’ examiner in vitro (par la méthode LEIA) l’activité AH de 36 fractions purifiées de TCs présentant une large diversité de caractéristiques structurelles [ex: la taille (mDP), les proportions prodelphinidols /procyanidols (PD/PC) et trans/cis ], et 2) le rôle possible d’interactions entre tannins et flavonoïdes, 3) d’ évaluer et comparer in vivo chez des agneaux, les conséquences sur les populations de vers et sur la résilience de l’hôte de la distribution de 2 ressources contenant des TCs de qualité contrastée pour les valeurs PD/PC [fort PD/PC, sainfoin (O. viciifolia); bas PD/PC, pellicules de noisettes (Corylus avellana)], 4) d’ examiner si les résultats varient en fonction de l’espèce et de la localisation des parasites (abomasum, H. contortus vs intestin grêle, Trichostrongylus colubriformis), 5) d’évaluer les concentrations, la qualité et la bio-disponibilité des TCs le long du tube digestif chez les ovins. Les résultats acquis ont montré: 1) des relations in vitro entre certaines caractéristiques des TCs et l’activité AH : un rapport élevé PD/PC pour les 2 espèces de nématodes auquel s’ajoute un rôle de la taille des tanins (mDP) pour H. contortus sont les facteurs identifiés. De manière générale, H. contortus s’est avéré plus sensible (valeurs EC50 plus faibles) aux effets des diverses ressources que T. colubriformis. Des synergies d’effets AH ont été observés entre tannins et flavonoides (quercétine et lutéoline), tout particulièrement dans le cas de TCs avec un faible rapport PD/PC. Dans l’étude in vivo, les agneaux consommant du sainfoin ont montré des effets AHs et une amélioration de la résilience de l’hôte alors que les effets de la noisette ont été beaucoup plus discrets. Les analyses menées sur les contenus des divers organes digestifs et les fèces, pour les deux types de ressources ont montré de fortes réductions de TCs détectés par rapport aux teneurs initiales dans la ration alors que les caractéristiques de structure étaient globalement préservées au long du tube digestif. En conclusion, le rôle de la qualité (structure) des TCs dans l’activité AH a été confirmé à la fois par les études in vitro et in vivo. Ces résultats suggèrent l’importance de prendre en compte ces facteurs dans la recherche de ressources pouvant être exploitées comme futurs nutricaments chez les ruminants.

L'objectif de cette thèse était de caractériser les éléments appartenant à la voie de signalisation énergétique AMP-activated protein kinase chez l'huître creuse Crassostrea gigas afin de comprendre son implication dans la gestion de l'énergie, en particulier en réponse à des conditions physiologiques qui sollicitent de l'énergie telles que la reproduction, ou à des stress environnementaux comme l'hypoxie ou le jeûne. Au niveau génomique, les trois sous-unités constitutives du trimère AMPK ainsi que plusieurs éléments impliqués dans cette voie de signalisation et dans les métabolismes glucidiques et lipidiques, potentiellement cibles de l'AMPK, ont été décrits. Au niveau protéique, plusieurs anticorps hétérologues ciblant les isoformes de la sous-unité α et la phosphorylation du résidu thréonine 172 de la sous-unité α, témoin indirect de l'activité AMPK, ont été utilisés. Deux sous-unités α tronquées dans le domaine kinase ont été caractérisées principalement dans les tissus musculaires suggérant leurs implications dans la fonction musculaire. Au cours d'un stress hypoxique, une augmentation significative des quantités de sous-unités α tronquées a été observée dans le muscle lisse. Ce résultat suggère que pendant une durée d'au moins 6 h, ces protéines tronquées sont nécessaires au maintien du métabolisme aérobie dans le muscle lisse, lui permettant ainsi de remplir son rôle de fermeture statique des valves. Nous avons suggéré une hypothèse indiquant que l'accumulation in vivo de ces sous-unitésα tronquées pourrait exercer un rôle de modulation ou de transdomination négative de l'activité de la sous-unité α entière. Dans la gonade, nous avons observé une activation de l'AMPK tout au long du processus de gamétogénèse afin de supporter les processus cataboliques de création de gamètes. Une diminution de cette activation a été observée lors du stade anabolique de mise en réserve des ovocytes. Enfin, lors d'un conditionnement en milieu contrôlé, une approche physiologique par privation de nourriture et une approche pharmacologique par injection d'AICAR ont été réalisées pour provoquer une modulation de l'AMPK. Les analyses ont montré que ni le jeûne ni l'AICAR n'ont induit une augmentation de la phosphorylation de la sous-unité α. Cependant, plusieurs changements liés à l'injection de l'AICAR ont été observés sur la physiologie de l'huître : la modification du rapport AMP:ATP chez les huîtres nourries en comparaison aux huîtres à jeun, et une mortalité dépendante de la dose injectée d'AICAR chez les huîtres mises à jeun. La caractérisation de l'AMPK chez C. gigas ouvre de nombreuses perspectives exigeant des études fonctionnelles poussées afin de démontrer le rôle pivot de cette kinase dans la gestion de l'énergie, comme démontré chez de nombreuses espèces de vertébrés, et ainsi décrypter le métabolisme énergétique de l'huître.

La " biotransformation ruminale " est un concept qui regroupe l'ensemble des réactions se produisant dans le rumen (dégradation, synthèse et conversion). Ces réactions sont pilotées par trois forces motrices majeures : les lois de la cinétique chimique, de la thermodynamique et de la dynamique des populations microbiennes. Cette thèse a pour objectif d'étudier l'impact d'un facteur alimentaire (pourcentage de concentrés incorporés dans la ration, supplémentation en huile) sur le fonctionnement du rumen et la biotransformation ruminale des constituants alimentaires en termes de dynamique et d'intensité. Cette thèse a combiné trois types d'approches : un essai in vivo sur des chèvres en milieu de lactation, deux essais in vitro (méthode du gaz-test) et une approche de modélisation mécaniste. In vivo, les réactions de biotransformation ont été évaluées par un suivi de la dynamique postprandiale et des mesures de bilans duodénaux. De plus, nous avons étudié l'influence réciproque des phénomènes ruminaux et de l'animal-hôte (comportement d'ingestion, métabolisme, paramètres zootechniques, et qualité du lait) sur le long terme (6 semaines). Nos résultats sont en accord avec la plupart des études antérieures effectuées chez la chèvre ou la vache laitières. Les modifications du comportement d'ingestion observées après 6 semaines avec le régime riche en concentrés ont eu un effet sur les phénomènes digestifs ruminaux. Les flux duodénaux d'acides gras ont expliqué les profils en acides gras du lait. Les études in vitro ont donné des résultats très cohérents par rapport à l'in vivo lorsque les animaux donneurs recevaient les régimes incubés. Enfin, nous avons développé un modèle mécaniste de fonctionnement de rumen in vitro décrivant de manière spécifique les lois physico-chimiques expliquant les dynamiques d'évolution du pH et de formation de gaz. Ce modèle aboutit à des résultats satisfaisants et pourrait être intégré à un modèle de rumen plus complet. La modélisation semble être le meilleur moyen pour intégrer toutes les réactions de biotransformation observées lors d'expérimentations.

L'étude des caractères basicrâniens et endocraniens chez les vertébrés fossiles et actuels connait un regain d'intérêt depuis quelques années. Ces caractères bénéficient en effet d'une bonne réputation en tant que marqueurs phylogénétiques, ainsi que d'un biais taphonomique favorable à leur fossilisation. C'est pourquoi dans ce volume, la région auditive et l'oreille interne (Partie I) et l'endocrâne (Partie II) de mammifères fossiles appartenant au clade des Afrotheria ont été scannés par (micro)tomographie à rayon-X, décrits, étudiés et comparés à ceux des espèces actuelles. Il s'agit plus précisément des Afrotheria fossiles que sont les Bibymalagasia (Chapitre 1), le Macroscelididae Chambius (Chapitre 2), de nombreux Hyracoidea du Paléogène (Chapitre 3) ainsi que des Tethytheria basaux tels que le proboscidien Numidotherium, l'embrithopode Arsinoitherium et le sirénien Prorastomus (Chapitre 4). Cette étude met en lumière l'intéressant signal phylogénétique fournit par les caractères de la région auditive et de l'endocrâne, capable de soutenir certains clades moléculaires (e.g. Afroinsectivora, 'Panelephantulus'). Elle montre aussi comment, sous certaines pressions de sélection, ces caractères peuvent converger de façon remarquable (e.g. chez les téthythères). Cette étude apporte aussi des éléments qui appuient l'hypothèse d'une origine Africaine des Afrotheria, ainsi que celle faisant de l'ancêtre commun des afrothères un mammifère plutôt 'ongulé' que 'insectivore'. Ces inférences fondées sur l'observation des représentants fossiles les plus anciens de ce groupe sont importants pour notre compréhension de l'origine et de la diversification des afrothères et des mammifères placentaires en général.

La question du bien-être de l'animal ne se pose que si on lui reconnaît le statut d'être sensible, capable de ressentir des émotions. Les émotions dépendent de processus cognitifs qu'entreprend l'animal pour évaluer son environnement. Pour comprendre le passage des émotions à un état de bien-être, nous avons étudié si ces processus cognitifs peuvent être biaisés par les émotions, lesquelles en retour seraient modulées durablement. Un modèle de stress chronique a été développé sur ovins : des agnelles sont exposées de manière répétée à des évènements aversifs, imprévisibles et incontrôlables. L'altération des systèmes neuroendocriniens et la potentialisation de la réactivité émotionnelle confirment que les agnelles ont développé un stress. Ensuite, l'effet de ce stress chronique sur les processus d'évaluation a été exploré : les agnelles stressées montrent une évaluation négative et des déficits d'apprentissage. Enfin, nous avons cherché à savoir si l'induction répétée d'émotions positives chez des agnelles stressées peut contrecarrer les biais d'évaluation négative induits par le stress. Elles évaluent de manière plus positive les événements ambigus que les agnelles uniquement stressées. L'accumulation d'émotions négatives peut conduire l'animal à développer une perception pessimiste de son environnement et une anhédonie, qui contribuent à auto-entretenir l'état de stress. La réduction d'anhédonie après induction répétée d'émotions positives montre que des stratégies cognitivo-comportementales sont envisageables pour corriger un stress. Bien qu'analytiques, ces travaux contribuent à la conception de pratiques d'élevage innovantes améliorant la qualité de vie des animaux.

La chasse aux trophées peut contraindre les ongulés à ajuster leur comportement pourréduire le risque de mortalité. De plus, comme cette chasse est basée sur des critères detaille, et biaisée en faveur des mâles, elle peut causer des changements morphologiquesvers des individus plus petits, et altérer la structure et la dynamique des populations. Lachasse aux trophées est l'un des modes de conservation des habitats naturels. Son potentielde conservation est encore incertain parce qu'il y a peu d'études en dehors des parcsnationaux, notamment en Afrique. Cette thèse examine les effets de cette chasse sur lesongulés africains, i.e. sur leur comportement, la longueur des cornes, la proportion de mâlesadultes, la taille de groupe, et la densité des populations. J'ai travaillé à partird'observations comportementales et de données populationnelles de suivis à long terme.Pour plusieurs espèces (surtout l'impala Aepyceros melampus, le grand koudouTragelaphus strepsiceros, et l'hippotrague noir Hippotragus niger), j'ai comparé lecomportement, la structure et la densité des populations entre le Parc National de Hwangeet les zones de chasse adjacentes, Zimbabwe. Dans les zones de chasse, j'ai analysé lestendances de longueur des cornes au cours des 30 dernières années. Les ongulés venaientdavantage de nuit aux points d'eau, et étaient plus vigilants dans les zones de chasse quedans le parc national. L'amplitude de ces ajustements en revanche, était limitée par lebesoin en eau, et par le risque de prédation naturelle. La longueur des cornes a décliné, plusparticulièrement pour les espèces prisées des chasseurs et subissant une pression de chasseélevée. Il n'y avait pas de différence significative de la proportion de mâles adultes, ou dela taille de groupe, entre les populations du parc national et des zones de chasse. Au coursdes 30 dernières années, les densités de population ont globalement davantage diminuédans le parc national que dans les zones de chasse. Ceci suggère que la chasse aux trophéesn'a eu qu'un effet minime sur les densités de population par rapport à d'autres facteurscomme les précipitations, ou possiblement la prédation naturelle et l'éléphant. Malgré lesajustements comportementaux, le déclin de la longueur des cornes, et le prélèvement biaiséen faveur des mâles adultes, les densités d'ongulés étaient aussi élevées dans les zones dechasse que dans le Parc National de Hwange. Cette étude illustre comment les zones dechasse aux trophées, lorsque rigoureusement gérées, peuvent jouer un rôle dans laconservation des ongulés africains.

To study the impact of environmental changes in a coastal marine ecosystem, it is necessary to use indicator species. It is crucial to understand the foraging performances that proceed from environmental changes. The aim of my thesis was to examine the influence of intrinsic and extrinsic factors on the foraging activity of the little penguins (Eudyptula minor). The thermocline allowed birds to approach optimal behaviour. However, the thermocline is an unstable element. I did not find any effect of individual characteristics on their foraging behaviour and success. My work suggests that environmental conditions are major factors that will influence the behaviour of little penguins, allowing me to conclude that little penguins are good ecological indicators.

Les organismes asexués constituent un cas particulier en écologie évolutive spécialement intéressant pour étudier les processus d'adaptation. La reproduction sexuée est avantageuse puisqu'elle maintient un polymorphisme et une diversité génétique importants, mais elle l'est moins si on prend en compte ses coûts. La persistance de plusieurs lignées hybrides asexués au sein de taxa indépendants, parfois anciennes, amène à s'interroger sur ce mode de reproduction : avantages, risques d'extinction des complexes d'hybridation. Nous avons étudié le cas des grenouilles vertes européennes présentes en France, où l'on retrouve le complexe P. esculentus, très commun, ainsi que le complexe P. grafi, localisé dans le Sud du pays. Ces lignées hybrides sont particulières car elles ont un mode de reproduction unisexué appelé hybridogénèse. Les différents taxa de grenouilles vertes se ressemblent tant que leur distinction est difficile, et nécessite des analyses génétiques. Ainsi, une nouvelle méthode PCR-RFLP basée sur la région ITS2 a été mise au point, permettant une affiliation fiable des taxa du complexe P. esculentus. Puis, les marqueurs microsatellites ont été testés comme outils d'identification taxonomique, sans succès, à cause d'un manque de spécificité, ainsi qu'à la situation complexe des peuplements français. Le fardeau génétique porté par les génomes clonaux ridibundus a été évalué lors d'un élevage expérimental, où des têtards de P. rididundus possédant soit 50% de leur génome clonal ou 0% n'ont montré aucune différence de performances larvaires. Dans cette même expérimentation, la fitness de l'hybride P. kl. grafi a été comparée à ces deux espèces parentales. Les hybrides ont montré des performances intermédiaires, meilleures que P. perezi, mais inférieures à P. ridibundus. Lors de l'étude de l'utilisation de l'habitat, nous avons pu mettre en évidence une répartition différentielle des grenouilles vertes du complexe P. esculentus en fonction du type d'habitat, et observer de nouveaux facteurs influençant leur abondance tels l'altitude, la distance à la rivière, le taux de nitrates, l'alcalinité, les duretés. Nous avons observé la relation entre le type d'habitat et la capacité d'acclimatation chez les hybrides P. esculentus au stade larvaire, et les performances révèlent que les têtards forestiers semblent généralistes en s'accommodant du changement de milieu, tandis que ceux originaires de prairie semblent localement adaptés à leur milieu. Ces résultats nous amènent à discuter du devenir évolutif des grenouilles vertes et a proposer des perspectives, afin d'affiner nos connaissances de ces complexes et d'aider à la prise de décision quant aux habitats à prioriser en termes de gestion conservatoire.

La connaissance et le contrôle des risques liés à la vectorisation d'agents pathogènes par les tiques, en particulier par Ixodes ricinus, font partie des priorités de santé publique en France. Les maladies transmises par les tiques sont, en outre, d'actualité en médecine vétérinaire, en particulier chez les bovins. Dans le cadre des recherches de l'INRA (Unité de Recherche d'Epidémiologie Animale / EPI-A, Centre de recherches de Clermont-Ferrand - Theix), et avec l'appui du Conseil Régional d'Auvergne, des études éco-épidémiologiques ont été conduites en Auvergne, pour préciser les facteurs environnementaux qui influencent l'abondance des nymphes I. ricinus, en tant que stase la plus impliquée dans la transmission d'agents pathogènes à l'Homme. En 2003, dans la région des Combrailles (département du Puy-de-Dôme), les nymphes I. ricinus à l'affût sur la végétation ont été collectées par la méthode du drapeau sur le périmètre intérieur de 61 pâtures (prairies permanentes pâturées par les bovins). Leur abondance a été analysée selon une approche probabiliste basée sur la loi binomiale négative. La reproductibilité des facteurs significatifs, révélés par cette première analyse, a été évaluée sur des données d'abondance de nymphes I. ricinus collectées à différents moments (2004 et 2006) et dans une zone différente, mais de caractéristiques écologiques semblables, l'Ouest Cantal (département du Cantal). Les principaux facteurs favorisant l'abondance des nymphes I. ricinus, constants à travers les différents jeux de données, étaient la présence d'une haie d'arbres ou d'arbustes, la présence de bois, et le nombre de nymphes dans le bois le plus proche des pâtures. Nous avons alors émis l'hypothèse qu'une migration des tiques des bois vers les pâtures est cruciale pour le maintien d'une population de tiques I. ricinus sur les pâtures. La variation de l'abondance des larves I. ricinus transportées par les micromammifères à l'écotone bois-pâture a pu être analysée à partir des sessions de piégeages réalisées en 2005. Le mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus) a été identifié comme l'espèce de micromammifères capable de transporter les larves I. ricinus entre les bois et les pâtures, et par conséquent apte à jouer le rôle de " pont épidémiologique ". En conclusion, les conditions du risque de morsure par I. ricinus en Auvergne ont été précisées, en tant qu'étape initiale d'évaluation du risque de transmission d'agents pathogènes via cette tique. Les étapes suivantes concerneront l'étude des facteurs de variation du portage bactériens par I. ricinus pour Borrelia burgdorferi s.l. (agent de la maladie de Lyme), Anaplasma phagocytophilum (agent de l'anaplasmose granulocytaire humaine et animale), et des Rickettsia spp. du groupe des fièvres boutonneuses, ainsi que l'étude des conditions d'apparition des cas des maladies dépendant de ces agents. Les travaux qui ont été conduits ont permis de proposer à la discussion un ensemble de réflexions méthodologiques et stratégiques, de nature biologique ou biostatistique.

Les acides gras (AGs) sont des molécules nécessaires pour la survie des êtres vivants car ils participent à de nombreuses voies métaboliques et constituent un réservoir énergétique important. Malgré le lien établi entre les AGs et certaines maladies humaines (cancers, obésité, maladies cardiovasculaires), les mécanismes sous-jacents à la perception de ces composés ont été, jusqu'à présent, très peu explorés, en particulier chez les invertébrés. C'est l'une des raisons pour lesquelles, nous avons étudié, lors de notre thèse, la perception des AGs à longue chaine (C14:0, C16:0, C18:0, C18:1, C18:2, C18:3), en utilisant l'espèce modèle Drosophila melanogaster. Nous avons aussi tenté de caractériser quelques facteurs biologiques sous-jacents à la modulation de cette réponse. Nos observations comportementales, effectuées sur des individus ou des groupes issus des deux lignées sauvages Dijon2000 (Di2) et Canton-S, ont permis de démontrer que les larves étaient capables de distinguer ces AGs. En particulier, nous avons observé que les larves sont attirées par les AGs insaturés et fortement repoussées et/ou stressés par les AGs saturés. Ces derniers déclenchent d'ailleurs une forte réaction comportementale chez les groupes de larves qui montrent un phénomène durable d'agrégation. Une autre raison pour effectuer cette étude vient de la proximité structurale des AGs et des hydrocarbures cuticulaires qui servent de phéromones sexuelles chez les adultes. Ainsi, nous avons testé la réponse de mutants pour les gènes desat1 et CheB42a, qui sont impliqués dans la perception et/ou la discrimination de ces phéromones. Les larves mutantes desat1 ne montrent pas de comportement d'agrégation, ce qui suggère une altération de leur perception ou de leur réaction sur les AGs saturés. Nous avons ciblé des perturbations de desat1 dans divers tissus en combinant différentes lignées pilotes (correspondant aux différentes régions régulatrices de desat1) avec un transgène exprimant l'ARN interférent de desat1. Nous avons découvert qu'une région régulatrice ciblant l'ARN interférent dans une partie du cerveau perturbe la réponse aux AGs saturés, ce qui est cohérent avec le résultat précédent. Les larves portant le transgène CheB42a-Gal4 montrent des défauts plus subtils et néanmoins une répulsion moins forte vis-à-vis des AGs saturés. Nous avons tiré profit du temps court de génération de la drosophile pour réaliser deux expériences de sélection sur la lignée Di2, pendant environ 50 générations. Dans un premier temps, nous avons sélectionné, génération après génération, les larves montrant des réponses atténuées envers le C18:0, et nous avons observé, après 20 générations, une plus faible tendance à éviter cet AG. Dans un deuxième temps, nous avons élevé la lignée Di2 sur un milieu appauvri en AGs et nous avons noté que les larves ainsi élevées perçoivent anormalement le C18:3. Afin de vérifier si la préférence envers les AGs pouvait changer au cours de la vie, nous avons testé la réponse des adultes. Un test réalisé dans un olfactomètre, et visant à mesurer la réponse olfactive, montre que les adultes sont repoussés par le C18:3, et indifférents au C18:0. Un test de réponse gustative (répression de l'extension du proboscis) montre que les AGs insaturés répriment plus fortement la réponse que les AGs saturés. En conclusion, au cours de notre thèse, nous avons pu démontrer que les préférences envers les AGs saturés et insaturés varient au cours de la vie de la drosophile, peut-être en relation avec leurs besoins nutritifs. Les AGs semblent être perçus par olfaction, gustation, et peut être par mécanosensation.